डेयरी उद्योग पर लागू अल्ट्रासोनिक तकनीक
पिछले कुछ दशकों में, पारंपरिक खाद्य प्रसंस्करण में सुधार के वैकल्पिक तरीकों में वृद्धि हुई है। इसके अलावा, स्वादिष्ट, स्वस्थ और न्यूनतम प्रसंस्कृत उत्पादों की बढ़ती उपभोक्ता मांग के कारण नए डेयरी उत्पादों का विकास अधिक से अधिक महत्वपूर्ण हो गया है। अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण या अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण खाद्य उद्योग में एक आशाजनक वैकल्पिक तकनीक है क्योंकि इसमें दूध और डेयरी उत्पादों की तकनीकी और कार्यात्मक विशेषताओं में सुधार करने की क्षमता है।
पारंपरिक डेयरी प्रसंस्करण के लिए अल्ट्रासाउंड के आवेदन में संभावित लागत बचत और बेहतर उत्पाद प्रदर्शन जैसे डेयरी उद्योग को महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करने की क्षमता है। कई डेयरी अनुप्रयोगों में प्रसंस्करण के तरीके हाल के वर्षों में पारंपरिक थर्मल प्रसंस्करण विधियों पर पूर्वता लेते हैं। अल्ट्रासाउंड भौतिक बल उत्पन्न करता है, जैसे ध्वनिक धाराएं, ध्वनिक विकिरण, कतरनी, सूक्ष्म जेट और सदमे तरंगें।
काम के सिद्धांत
उच्च-तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड को मानव श्रवण की सीमा से परे ध्वनि तरंगों के रूप में पहचाना जाता है। अल्ट्रासाउंड की फ्रीक्वेंसी रेंज 20 kHz-10 MHz है। अल्ट्रासोनिक तरंगों, तरल और घुली हुई गैस के बीच परस्पर क्रिया के कारण"cavitation" जब अल्ट्रासोनिक तरंगें तरल माध्यम से गुजरती हैं।
अल्ट्रासोनिक तरंगों की क्रिया के तहत, तरल में घुलने वाले बुलबुले की एक बड़ी संख्या सुधार और प्रसार के कारण विलीन हो जाएगी। बुलबुले बढ़ते रहेंगे, और बढ़े हुए बुलबुले अल्ट्रासोनिक तरंगों की कार्रवाई के तहत दोलन और उतार-चढ़ाव का अनुभव करते हैं। जब बुलबुले अनुनाद आकार सीमा तक पहुँचते हैं, जो अल्ट्रासोनिक आवृत्ति पर निर्भर करता है, तो वे अधिकतम तक फैलेंगे और हिंसक रूप से फटेंगे। यह हिंसक घटना १०,००० K तक उच्च तापमान और दबाव की स्थिति पैदा कर सकती है। इस घटना को"तात्कालिक गुहिकायन" कहा जाता है। तात्कालिक पोकेशन तरल पायसीकरण और नसबंदी गतिविधियों को पूरा कर सकता है।
अल्ट्रासोनिक पायसीकरण
अल्ट्रासोनिक तकनीक की उन्नत प्रकृति के कारण, अल्ट्रासोनिक तकनीक का उपयोग छोटे बूंदों के आकार, संकीर्ण आकार के वितरण, सबसे छोटे पायसीकारक सामग्री का उपयोग करने की क्षमता वाला एक लेबल, इमल्शन स्थिरता में वृद्धि, आसान संचालन और सफाई के उत्पादन के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प के रूप में किया जा सकता है- कारण कम ऊर्जा खपत के लिए, उत्पादन लागत कम है। इसलिए, स्थिर इमल्शन का उत्पादन करने के लिए कम आवृत्ति और उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासाउंड का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। बुलबुले द्वारा उत्पन्न शॉक वेव दो असंयुक्त चरण सीमाओं के पास ढह जाती है। आसानी से घुलनशील तरल का परिणाम दो तरल पदार्थों के प्रभावी मिश्रण में होता है।
अल्ट्रासोनिक पायसीकरण की प्रक्रिया को दो चरणों में बांटा गया है। पहले चरण में छितरे हुए चरण की बूंदों को निरंतर चरण में विस्फोट करना शामिल है जिसके परिणामस्वरूप यांत्रिक कंपन के कारण अशांति का उपयोग करके छोटी बूंदों का निर्माण होता है। यह दूसरा चरण इंटरफ़ेस पर उत्तेजना के माध्यम से छोटी बूंद-बूंद विलय शुरू करना है। अंतिम छोटी बूंद के आकार के पायसीकरण प्रक्रिया में, पायसीकारी के बीच प्रतिस्पर्धा के कारण प्राप्त वितरण दो विपरीत प्रक्रियाएं हैं।
अल्ट्रासोनिक नसबंदी
दूध सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए एक आदर्श वातावरण प्रदान करता है, इसलिए दूध और डेयरी उत्पादों के लिए सूक्ष्मजीवों की गुणवत्ता बहुत महत्वपूर्ण है। डेयरी उद्योग में माइक्रोबियल विकास को नियंत्रित करने के लिए हीट ट्रीटमेंट सबसे आम अभ्यास है। हालांकि, विभिन्न भौतिक और रासायनिक, पोषण और संवेदी गुण बदल गए हैं, और इस वजह से वैकल्पिक तरीकों की तलाश की गई है। इस मामले में, डेयरी उत्पादों के रंग, स्वाद और पोषण को सबसे बड़ी सीमा तक संरक्षित करते हुए सोनिकेशन को निष्फल किया जा सकता है।
ध्वनिक गुहिकायन द्वारा उत्पन्न जीवाणुरोधी प्रभाव और जीवाणुनाशक प्रभाव इंट्रासेल्युलर पोकेशन द्वारा निर्मित होते हैं, जो बैक्टीरिया की संरचना और कार्य संयोजन को नष्ट कर देते हैं, और अंत में सूक्ष्मजीवों की निष्क्रियता को पूरा करते हैं। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक उपचार के दबाव और तापमान में उतार-चढ़ाव सेल की दीवारों को नुकसान पहुंचा सकता है। मुक्त कणों और माइक्रोफ्लुइडिक्स का निर्माण कोशिका झिल्ली को नष्ट और पतला करता है और सूक्ष्मजीवों को नष्ट करता है।
अंदाज़ करना
अन्य उभरती प्रौद्योगिकियों की तुलना में, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के रूप में अल्ट्रासाउंड के आकर्षण को सुरक्षित माना गया है। पिछले दस वर्षों में, यह तकनीक तेजी से एक सौम्य गैर-थर्मल प्रसंस्करण उपकरण के रूप में विकसित हुई है जो कई पारंपरिक डेयरी प्रसंस्करण अनुप्रयोगों को प्रतिस्थापित या सहायता कर सकती है, जैसे कि सूक्ष्मजीवों और एंजाइमों की निष्क्रियता, समरूपीकरण और पायसीकरण, पायसीकरण, क्रिस्टलीकरण और कार्यात्मक सुधार। डेयरी प्रणाली में।
